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循环流化床锅炉运行中的几个主要问题分析

一、1.循环流化床锅炉燃烧不稳定问题分析

(1)循环流化床锅炉在燃烧过程中，燃烧不稳定问题是常见且难以避免的现象。这主要与床层流化质量、物料配比、床温控制等因素密切相关。床层流化质量不足会导致燃烧不充分，产生大量未燃尽的燃料，这不仅浪费能源，还可能引起局部过热，造成设备损坏。物料配比不当则会影响床层稳定性和燃烧效率，如过量添加石灰石可能导致床温过低，影响脱硫效果。床温控制不稳定，如床温过高或过低，也会影响燃烧稳定性和锅炉运行效率。

(2)燃烧不稳定问题对循环流化床锅炉的安全运行和环保排放都带来负面影响。首先，燃烧不稳定会导致锅炉负荷波动，增加热力设备磨损，缩短设备使用寿命。其次，燃烧不充分会导致排放的烟尘和二氧化硫等污染物浓度增加，加剧环境污染。此外，燃烧不稳定还可能引起锅炉爆炸等严重事故，威胁操作人员的安全。

(3)为了解决循环流化床锅炉燃烧不稳定问题，需要采取一系列措施。首先，优化床层流化条件，确保床层流化质量，如合理设计床层结构、选择合适的流化风量等。其次，精确控制物料配比，根据锅炉运行状况调整石灰石等脱硫剂的添加量，以维持床温稳定。最后，加强床温监测与控制，通过自动调节风量和燃料供应量，确保床温在适宜范围内波动，提高燃烧稳定性。通过这些措施，可以有效降低燃烧不稳定问题对锅炉运行的影响。

二、2.循环流化床锅炉受热面磨损问题分析

(1)循环流化床锅炉在运行过程中，受热面磨损问题是一个普遍存在的难题。据相关数据显示，受热面磨损导致的锅炉故障占锅炉总故障的20%以上。磨损的主要原因包括燃料颗粒硬度高、床层流体流动性强、高温腐蚀等。以某电厂的循环流化床锅炉为例，其受热面磨损率高达每年0.1mm，严重影响了锅炉的安全运行和寿命。

(2)燃料颗粒硬度是影响受热面磨损的关键因素之一。研究表明，燃料颗粒硬度越高，对受热面的磨损程度越严重。例如，某电厂使用的高硬度燃料颗粒，其硬度达到莫氏硬度6.5，导致受热面磨损率高达0.2mm/年。此外，床层流体流动性强也会加剧受热面磨损。在循环流化床锅炉中，床层流体流速一般为5-10m/s，高速流动的燃料颗粒对受热面的冲击力较大，容易造成磨损。

(3)高温腐蚀是循环流化床锅炉受热面磨损的另一个重要原因。在锅炉运行过程中，受热面表面温度可达400-600℃，高温环境下，受热面材料易发生氧化、腐蚀，导致材料强度下降，从而加剧磨损。以某电厂的循环流化床锅炉为例，其受热面材料为12Cr1MoV，在高温腐蚀和磨损的共同作用下，受热面寿命仅为3年。针对这一问题，有研究提出采用涂层技术，如陶瓷涂层、氮化硅涂层等，可以有效降低受热面磨损，提高锅炉运行寿命。

三、3.循环流化床锅炉排放污染物问题分析

(1)循环流化床锅炉在燃烧过程中会产生多种污染物，主要包括烟尘、二氧化硫、氮氧化物和重金属等。烟尘是燃烧过程中产生的主要固体颗粒污染物，其排放浓度受燃料特性、床温、风量等因素影响。例如，某电厂的循环流化床锅炉烟尘排放浓度可达100mg/m3，超过了国家环保排放标准。二氧化硫和氮氧化物则是燃烧过程中产生的气态污染物，它们主要来源于燃料中的硫和氮元素在高温下的化学反应。

(2)为了减少循环流化床锅炉排放的污染物，通常采用多种脱硫脱硝技术。脱硫技术主要有石灰石-石膏湿法脱硫、喷雾干燥脱硫等，其中石灰石-石膏湿法脱硫技术应用最为广泛，脱硫效率可达到90%以上。脱硝技术包括选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）等，SCR技术的脱硝效率较高，可达80%以上。然而，这些技术的应用也存在一定的局限性，如投资成本高、运行维护复杂等问题。

(3)除了脱硫脱硝技术外，循环流化床锅炉排放污染物问题还可以通过优化燃烧过程、改进燃料特性、提高锅炉运行效率等措施来解决。例如，通过优化床层流化条件，降低床温，可以有效减少SO2和NOx的排放。此外，采用低硫、低氮燃料，如生物质燃料、煤泥等，也可以降低污染物排放。在运行管理方面，加强锅炉操作人员的培训，确保锅炉在最佳工况下运行，也是减少污染物排放的重要手段。然而，这些措施的实施需要综合考虑经济效益、技术可行性和环保要求。

四、4.循环流化床锅炉运行效率问题分析

(1)循环流化床锅炉的运行效率是衡量其性能的重要指标。根据某电厂的实际运行数据，循环流化床锅炉的热效率通常在80%到90%之间，但实际运行中，由于各种因素的影响，锅炉的实际运行效率往往低于理论值。例如，某电厂的锅炉在标准工况下设计热效率为88%，但在实际运行中，其热效率仅为83%，损失的热量主要用于烟气余热和固体物料未完全燃烧。

(2)影响循环流化床锅炉运行效率的因素众多，包括燃料特性、床层流化质量、燃烧器设计、空气分布等。燃料中的水分和灰分含量高